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基于电力电缆的热伸缩及其对策分析探讨

http://www.electric.hc360.com2005年11月30日09:30 来源:中国自动化网T|T

    随着负荷电流变化及环境温度变化,电力电缆会发生热伸缩,其中因线芯的热胀冷缩而产生非常大的热机械力,电缆线芯截面越大,所产生的热机械力就越大;同时线芯和金属护套还会因热胀冷缩的多次循环,而产生蠕变。热伸缩对电力电缆运行构成很大的威胁,会造成运行电缆位移、滑落,甚至损坏电缆及附件。目前国内己选用的最大电缆截面为7 X 1600 mm=,因此必须重视大截面电缆的热伸缩问题。

    现就各种敷设方式下电缆热伸缩对安全运行带来的威胁作一简单分析:
   (1〕直埋敷设时,电缆因受到周边土壤的限制,整根电缆无法产生位移,于是线芯将在热机械力的作用下在线路的两个末端产生很大的推力,引起末端位移,从而对电缆附件的安全构成极大威胁。
   (2)徘管敷设时,电缆因不受到横向约束,在热机械力的作用下电缆将产生弯曲变形;电缆随着电缆温度的不断变化,弯曲变形反复出现,使电缆金属护套产生疲劳应变。
   (3)隧道敷设时,电缆一般均放在支架上,不作刚性固定,故电缆的热伸缩较大,在斜面敷设时易出现滑落现象;在电缆的弯曲处易出现严重位移;电缆随着电缆温度的不断变化,还会反复出现弯曲变形,使电缆金属护套产生疲劳应变。
   (4)竖井敷设时,电缆的自重及热机械力有可能使金属护套产生过分的应变,从而缩短电缆的使用寿命。
   (5)市政桥梁敷设时,若电缆敷设在桥内排管中,则存在与排管敷设相同的问题;若电缆敷设在桥的箱梁中,则存在与隧道敷设相同的问题,除外敷设在桥梁上的电缆还会受到桥梁伸缩、振动的影响,从而加速电缆金属护套的损坏。

    对上述危害应采取相应的对策必须从电缆及附件的设计、生产,电缆线路设计,施工等几方面着手。
    (1)电缆及附件。为减少大截面电缆的热伸缩,电缆线芯宜采用分裂导线,不仅能减小线芯的损耗,而且单位面积上产生的热机械力亦比其他形式导线要小。电缆附件设计必须考虑能承受电缆的热机械力而不损坏。
    (2)电缆金属护套目前有护套和铝合金护套两种,它们的性能有较大区别:铝护套与铝合金护套相比可提高电缆的运行性能,故除防腐要求特别高的工程,一般电缆金属护套以选择铝护套为宜。
    (3)直埋敷设的电缆在临近终端处,如变电站电缆层内,可作蛇形敷设,以吸收变形,减小末端推力:在支架处应作刚性固定,以防止终端因电缆位移而损坏。
    (4)排管敷设大截面电缆时,为阻止电缆产生弯曲变形可向敷有电缆的排管内填充膨润土。在工井的排管出口处可作扰性固定,在电缆接头的两侧需作刚性固定,以保护电缆接头的安全。
    (5)隧道内电缆可蛇形敷设,以吸收由热机械力带来的变形,在斜面敷设时电缆需固定,接头两侧电缆亦需作刚性固定,以保护电缆接头的安全。
    (6)竖井内的大截面电缆可借助夹头作蛇形敷设,并在竖井顶端做悬挂式固定,以吸收由热机械力带来的变形。
    (7)市政桥梁敷设的电缆必须选用铝护套,以降低桥梁振动对电缆金属护套造成的疲劳应变,敷设方式可参照排管或隧道,需要注意的是,在考虑电缆热伸缩的同时,还需考虑桥梁的伸缩,在桥梁伸缩缝处、上下桥梁处必须采取挠性固定,或选用能使电缆伸缩自如的排架。

责任编辑:杨涵

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